План-конспект по физике на тему "Физика - фундаментальная наука о природе". Реферат наука о природе физика

Физика - наука о природе.

Количество просмотров публикации Физика - наука о природе. - 761

Семестр

Тема 1. (2 часа)

ФИЗИКА И МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ. Физика - наука о природе. Научные методы познания окружающего мира и их отличия от других методов познания. Роль эксперимента и теории в процессе познания природы. Моделирование физических явлений и процессов1 Научные гипотезы. Физические законы. Физические теории. Границы применимости физических законов и теорий. Принцип соответствия. Основные элементы физической картины мира.

Слово physis в буквальном переводе означает ʼʼприродаʼʼ, ᴛ.ᴇ. физика - сфера научных знаний о природе. Но многие современные науки изучают природу. Чем же физика отличается от них, каково место физики в ряду естественных наук?

Физика не изучает какие-то отдельные природные объекты и явления, как это делают такие науки как ботаника, биология, география. Физика изучает самые общие, внутренние закономерности явлений, старается объяснить сущность этих явлений. И эта сущность часто оказывается одинаковой для многих явлений. К примеру, атомистическая физическая теория (концепция) объясняет протекание химических реакций, механизм наследственности в биологии, фотосинтез в растениях, северное сияние, свечение нагретых сил. Точнее, специалисты в конкретной области, вооружившись законами физики, успешно объясняют явления и процессы, которые они изучают. Характерно, что на стыке многих естественных наук и физики возникают новые науки, сочетающие в себе физическую глубину, методологию физики и конкретику и скрупулезность в изучении объектов данной науки. К примеру: астрофизика, физическая химия, биофизика, физическая медицина. Вот почему, прежде чем приступить к профессиональной (тем более, научной) деятельности, специалист должен, в какой-либо степени, овладеть физикой, сформировать свое физическое мировоззрение. Даже домохозяйке такое мировоззрение не помешает, она будет увереннее чувствовать себя в современном доме, напичканном достижениями технического прогресса.

Уточним, используя современную терминологию, предмет физики. Физика изучает простейшие и наиболее общие свойства и законы движения материи. Материя - ϶ᴛᴏ не только физическое, но и философское понятие, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ трактуется разными философскими школами по-разному. Остановимся на физической сущности материи.

Материя находится в постоянном движении, это ее основное свойство, форма существования. Движение принято понимать не только как механическое движение, а как изменение вообще, изменение состояния.

Движение материи происходит в пространстве и времени. Свойства пространства и времени зависят от характера движения материи.

Физика рассматривает два вида материи – вещество и поле. Вещество может находиться в разных агрегатных состояниях – в твердом, жидком, газообразном, в состоянии плазмы. Различают три структурных уровня материи – мегамир (звездные системы, галактики, Вселœенная), макромир (большие, средние, маленькие тела, окружающие нас в повсœедневной жизни) и микромир (мир атомов, молекул, элементарных частиц). Сегодня в физике нет универсальных законов, которые использовались бы для описания процессов во всœех трех мирах. У каждого мира своя специфика. В каждом мире разные объекты также со своей спецификой. По этой причине сегодня физика состоит из разных разделов и теорий, в рамках которых изучаются разные миры (классическая механика изучает и описывает макромир; квантовая механика и релятивистская механика изучают и описывают микромир; общая теория относительности хозяйничает в мегамире), разные объекты данного мира (механика твердого тела, гидродинамика, термодинамика, электродинамика – в макромире; атомная физика, ядерная физика, физика элементарных частиц, квантовая хромодинамика – в микромире). Конечно, строгих границ между теориями и разделами нет, к примеру, в физике твердого тела используются законы квантовой механики, в молекулярной физике используются законы классической и квантовой механики.

Развитие физики рано или поздно приводит к техническим переворотам, созданию новых отраслей техники и развитию соответствующих технических наук, тесно связанных с физикой и основывающихся на ее законах. В истории человечества различают целые эпохи, связанные с определœенным уровнем развития физики: эра механики, эра пара, эра электричества, эра атомной энергии, эра компьютерных информационных технологий. Со временем эры сменяют друг друга всœе чаще и чаще.

referatwork.ru

План-конспект по физике на тему "Физика

План-конспект занятия на тему:

«Введение. Физика – фундаментальная наука о природе»

1. Организационный момент

Преподаватель заходит в класс, приветствует учеников, проверяет состав студентов и их готовность к занятию.

2. Формулирование темы, её мотивация

Сообщает тему занятия, акцентирует внимание на её теоретическую и практическую значимость.

В современном мире значение физики чрезвычайно велико. Всё то, чем отличается современное общество от общества прошлых веков, появилось в результате применения на практике физических открытий. Так, исследования в области электромагнетизма привели к появлению телефонов и позже мобильных телефонов, открытия в термодинамике позволили создать автомобиль, развитие электроники привело к появлению компьютеров.

3. Определение целей занятия

Сообщает цели занятия

4. Этап усвоения новых знаний

Системно излагает новый материал

1. Физика наука о природе

Физика – (от др.-греч. φύσις — природа) это наука о природе, которая изучает материю (вещество и поле), общие формы движения материи, а также фундаментальные взаимодействия природы, управляющие движением материи.

Материя есть объективная реальность, существующая помимо нашего сознания и данная нам в ощущении. Материя существует в двух видах: вещества и поля.

Вещество – вид материи, состоящей из совокупности атомов, молекул, их соединений и обладающих массой покоя.

Примеры. Вещество: дерево, железо, стекло, вода, воздух и др.

Поле - особая форма материи, посредством которой происходит взаимодействие между частицами вещества.

Поля: гравитационное, электрическое, магнитное, электромагнитное.

Материя находится в вечном движении и мерой движения материи является энергия.

Закон сохранения материи: материя ниоткуда не берётся, никуда не исчезает, а только видоизменяется.

Физику называют «фундаментальной наукой», поскольку другие естественные науки (биология, геология, химия и др.) описывают только некоторый класс материальных систем, подчиняющихся законам физики. Например: химия изучает атомы, образованные из них вещества и превращение одного вещества в другое. Химические свойства однозначно определяются физическими свойствами атомов и молекул, описываемыми в таких разделах физики как термодинамика, электромагнетизм и квантовая физика.

Физика – это в первую очередь, возможность человека как можно более глубже познать окружающий мир, упорядочить систему мировосприятия и осознать себя неотъемлемой частью.

Фи́зика — область естествознания. Естествозна́ние — совокупность знаний о природных объектах, явлениях и процессах. Естествознание возникло до образования отдельных естественных наук. Оно активно развивалось в XVII—XIX веках. Учёных, занимавшихся естествознанием или накоплением первичных знаний о природе, называли естествоиспытателями.

Физика — одна из самых старых академических дисциплин, возможно, самая древняя благодаря астрономии. Люди пытались понять и объяснить многие явления: почему тела падают на землю, почему разные вещества имеют различные свойства и т. д. Интересовали людей также вопрос о строении мира, о природе Солнца и Луны. Сначала ответы на эти вопросы пытались искать в философии. В основном философские теории, которые пытались дать ответы на такие вопросы, не проверялись на практике. Однако, несмотря на то, что нередко философские теории неправильно описывали наблюдения, ещё в древние времена человечество добилось значительных успехов в астрономии, а великий греческий учёный Архимед даже сумел дать точные количественные формулировки многих законов механики и гидростатики.

Некоторые теории древних мыслителей, как, например, идеи об атомах, которые были сформулированы в древних Греции и Индии, опережали время. Постепенно от общей философии начало отделяться естествознание, важнейшей составной частью которого стала физика. Термин «физика» впервые появился в сочинениях одного из величайших мыслителей древности — Аристотеля, жившего в IV веке до нашей эры. Несмотря на ряд неправильных утверждений, физика Аристотеля на протяжении веков оставалась основой знаний о природе.

В русский язык слово «физика» было введено М. В. Ломоносовым, издавшим первый в России учебник физики — свой перевод с немецкого языка учебника «Вольфианская экспериментальная физика» Х. Вольфа (1746). Первым оригинальным учебником физики на русском языке стал курс «Краткое начертание физики» (1810), написанный П. И. Страховым.

2. Пути развития физики

В основе физических исследований лежат наблюдения. Обобщение наблюдений позволяет физикам формулировать гипотезы о совместных общих чертах этих явлений, по которым велись наблюдения. Гипотезы проверяются с помощью продуманного эксперимента, в котором явление проявлялось бы в как можно более чистом виде и не осложнялось бы другими явлениями. Анализ данных совокупности экспериментов позволяет сформулировать закономерность. На первых этапах исследований закономерности носят преимущественно эмпирический, феноменологический характер, то есть явление описывается количественно с помощью определённых параметров, характерных для исследуемых тел и веществ. Анализируя закономерности и параметры, физики строят физические теории, которые позволяют объяснить изучаемые явления на основе представлений о строении тел и веществ и взаимодействие между их составными частями. Физические теории, в свою очередь, создают предпосылки для постановки точных экспериментов, в ходе которых в основном определяются рамки их применения. Общие физические теории позволяют формулировки физических законов, которые считаются общими истинами, пока накопления новых экспериментальных результатов не потребует их уточнения.

Наблюдение гипотеза эксперимент опыт теория или закон

Наблюдение представляет собой целенаправленный процесс восприятия предметов действительности, в ходе которого человек получает первичную информацию об окружающем мире. Наблюдения проводятся непосредственно и с помощью технических средств. Результаты наблюдений фиксируются в описании.

Научная гипотеза (греч. hypothesis – основание, предположение) – предсказанное утверждение, предположение или догадка. Гипотеза высказывается на основе ряда подтверждающих её наблюдений. Гипотезу впоследствии или доказывают, превращая её в установленный факт, или же опровергают с помощью ряда экспериментов или опытов.

Эксперимент или опыт (от лат. experimentum — проба, опыт), – представляет собой целенаправленное и строго контролируемое воздействие исследователя на интересующийся объект или явления для изучения его различных сторон, связей и отношений. Отличается от наблюдения активным взаимодействием с изучаемым объектом. Обычно эксперимент проводится в рамках научного исследованияи служит для проверки гипотезы, установления причинных связей между феноменами.

Эксперимент позволяет увидеть объект или процесс в чистом виде, исключает воздействие посторонних факторов. Основная задача эксперимента заключается в проверке гипотез и выводов теории, имеющих фундаментальное и прикладное значение.

Особенности:

• исследователь сам вызывает изучаемое явление, а не ждёт, когда оно произойдет;

• может изменять условия протекания изучаемого процесса;

• в эксперименте можно попеременно исключать отдельные условия с целью установить закономерные связи;

• эксперимент позволяет варьировать количественное соотношение условий и осуществлять математическую обработку данных.

Благодаря наблюдениям или поставленным опытам были открыты законы. Теория подводит итог всему сказанному и рисует перспективы для дальнейшего исследования.

Теория – система знаний, обладающая предсказательной силой в отношении какого-либо явления. Теории формулируются, разрабатываются и проверяются в соответствии с научным методом.

Закон - вербальное или математически сформулированное утверждение, которое описывает соотношения, связи между различными научными понятиями.

Физика тесно связана с математикой: математика представляет аппарат, с помощью которого физические законы могут быть точно сформулированы. Физические теории почти всегда формулируются в виде математических выражений, причем используются более сложные разделы математики, чем обычно в других науках. И наоборот, развитие многих областей математики стимулировалось потребностями физических теорий.

В основе своей физика — экспериментальная наука: все её законы и теории основываются и опираются на опытные данные. Однако зачастую именно новые теории являются причиной проведения экспериментов и, как результат, лежат в основе новых открытий. Поэтому принято различать экспериментальную и теоретическую физику.

Экспериментальная физика исследует явления природы в заранее подготовленных условиях. В её задачи входит обнаружение ранее неизвестных явлений, подтверждение или опровержение физических теорий. Многие достижения в физике были сделаны благодаря экспериментальному обнаружению явлений, не описываемых существующими теориями.

В задачи теоретической физики входит формулирование общих законов природы и объяснение на основе этих законов различных явлений, а также предсказание до сих пор неизвестных явлений. При изучении любого явления экспериментальные и теоретические аспекты одинаково важны.

3. Понятие о величине и измерении

Физика — количественная наука. Физический эксперимент опирается на измерения, то есть сравнение характеристик исследуемых явлений с определенными эталонами. С этой целью физика развила совокупность физических единиц и измерительных приборов.

Измерение – это определение количественных значений (характеристик) изучаемых сторон или свойств объекта с помощью специальных технических устройств.

Всё, что можно измерить, называется величиной.

Все физические величины с их основными единицами измерения составляют Международную систему единиц СИ, которая состоит из основных и производных величин.

Основные: длина, масса, время, температура, сила тока, сила света, молярная масса.

Производными величинами являются все остальные; например: площадь, скорость, сила, давление и т.д.

Единица измерения производной величины выражается через основные.

Например. Скорость  , м/с

Измерение бывает прямым и косвенным.

При прямом измерении значении физической величины определяется непосредственным сравнением с её единицей измерения.

При косвенном измерении значении величины определяется по формуле.

Несмотря на то, что на современном этапе развития науки стандартом является Международная система СИ, но большинство теоретиков по-прежнему предпочитает пользоваться Гауссовой системой единиц.

Международная система единиц, СИ (фр. Le Système International d’Unités, SI) — система единиц физических величин, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике. В настоящее время СИ принята в качестве основной системы единиц большинством стран мира и почти всегда используется в области техники, даже в тех странах, в которых в повседневной жизни используются традиционные единицы. В этих немногих странах (например, в США) определения традиционных единиц были изменены таким образом, чтобы связать их фиксированными коэффициентами с соответствующими единицами СИ.

Полное официальное описание СИ вместе с её толкованием содержится в действующей редакции Брошюры СИ (фр. Brochure SI, англ. The SI Brochure) и Дополнении к ней, опубликованных Международным бюро мер и весов (МБМВ) и представленных на сайте МБМВ[1][2]. Брошюра СИ издаётся с 1970 года, с 1985 года выходит на французском и английском языках, переведена также на ряд других языков, однако официальным считается текст только на французском языке.

Физика также имеет широкие междисциплинарные связи. На границе физики, химии и инженерных наук возникла и быстро развивается такая отрасль науки как материаловедение. Методы и инструменты используются химией, что привело к становлению двух направлений исследований: физической химии и химической физики. Все мощнее становится биофизика — область исследований на границе между биологией и физикой, в которой биологические процессы изучаются исходя из атомарной структуры органических веществ. Геофизика изучает физическую природу геологических явлений. Медицина использует методы, такие как рентгеновские и ультразвуковые исследования, ядерный магнитный резонанс — для диагностики, лазеры — для лечения болезней глаз, ядерное облучение — в онкологии, и тому подобное.

5. Этап закрепления изучаемого материала

1. Что изучает физика?

2. Зачем нужна система СИ?

3. С какими дисциплинами связана физика?

6. Подведение итогов занятия. Комментарий оценок

Подводит итоги занятия, отмечает работу группы в целом и выступающих студентов, выставляет оценки наиболее отличившимся студентам.

7. Этап выдачи домашнего задания

Называет объём материала для домашнего задания: конспект занятия, доклады: «Зарождение физики, как науки», «Система СИ», «Связь физики с другими науками».

infourok.ru

Физика -наука о природе

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа№2» городского округа Судак.

Первый урок физики в 7-м классе по теме » Физика –наука о природе» Зенцова Галина Семёновна- учитель физики

Цели урока:

• Познакомить учащихся с новым предметом школьного курса.

• Определить место физики как науки в системе школьных дисциплин.

• Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор.

• Выявить источники физических знаний.

• Заинтерисовать ребят в изучении нового предмета.

Оборудование: коробок спичек, свеча, весы, барометр, секундомер, термометр, шарик, желоб, электрическая спираль, маятник, линза, экран, компас, набор магнитов, компьютер, проектор, презентация “Что изучает физика”.

Эпиграф к уроку:

“Науку все глубже постигнуть стремись,Познанием вечного жаждой тянись.Лишь первых познаний блеснет тебе свет,Узнаешь: предела для знания нет.”Фирдоуси (Персидский и таджикский поэт 940–1030 г.г)

Методические приемы: лекция с элементами беседы.

Ход урока

I. Знакомство учеников с кабинетом физики и преподавателем. Организационный момент

II. Изучение нового теоретического материала (лекция учителя)

1. Из истории физики.

Учитель.Сегодня мы с вами начинаем изучение нового предмета – физики. На сегодняшнем уроке вы узнаете, что изучает физика, как она возникла, какое большое значение она имеет для понимания явлений природы и трудовой деятельности человека.

С давних времен человек наблюдал за окружающим миром, от которого зависела его жизнь, пытался понять явления природы. Солнце давало людям тепло и приносило иссушающий зной, дожди поили живительной влагой поля и вызывали наводнения, неисчислимые бедствия несли ураганы и землетрясения. Не зная причин их возникновения, люди приписывали эти действия сверхъестественным силам, но постепенно они стали понимать действительные причины природных явлений и приводить их в определенную систему. Так зародились науки о природе.

Трудно было человеку миллионы лет назад,Он совсем не знал природы,Слепо верил в чудеса!Он всего, всего боялсяИ не знал, как объяснитьБурю, гром, землетрясенье,Трудно было ему жить.И решил он, что ж бояться,Лучше просто всё узнать.Самому во все вмешаться,Людям правду рассказать.Создал он Земли науку,Кратко “физикой” назвал.Под названьем тем короткимОн природу распознал!

Приложение.

Физика как наука зародилась очень давно. Попытки объяснить явления природы были в Китае, в Древней Греции и Индии. Первоначально физикой занимались философы, богословы, астрономы, мореплаватели, врачи. В IV веке до н.э. Аристотель ввел понятие “ФИЗИКА” ( от греческого слова “фюзис” - природа).

В русском языке слово “физика” появилось в XVIII веке, благодаря Михаилу Васильевичу Ломоносову, ученому-энциклопедисту, основоположнику отечественной науки, философу-материалисту, поэту, заложившему основы современного русского языка, выдающемуся деятелю просвещения, который сделал перевод с немецкого первого учебника по физике. Именно тогда в России и стали серьезно заниматься этой наукой.

Физика изучает мир, в котором мы живем, явления, в нем происходящие, открывает законы, которым подчиняются эти явления. Главная задача физики – познать законы природы, свойства различных веществ и поставить их на службу человеку.

Установив фундаментальные законы природы, человек использует их в процессе своей деятельности. Мы широко пользуемся электрическими приборами: плитками, чайниками, утюгами, пылесосами, холодильниками. Создание этих приборов стало возможным благодаря изучению электрических явлений и свойств различных материалов. Трудно представить нашу жизнь без радио и телевидения, компьютеров и стовыхтелефонов, изобретением которых мы также обязаны физике. Подумайте, представителям каких профессий нужны знания по физике.

Учащиеся. Необходимы знания по физике представителям всех ведущих профессий: строителям, космонавтам, металлургам, конструкторам, инженерам, военным и т.д.

Учитель. Согласитесь – любопытно:

• Почему такой огромный и тяжелый океанский лайнер не тонет?

• Почему такой же огромный и тяжелый самолет, летает по воздуху?

• Почему на сотнях метров глубины в океане плавает подводная лодка?

• Как слово, сказанное в Москве, может услышать житель Владивостока?

Ответы на все эти вопросы дает именно физика.

Физика является интересной и, одновременно с этим, достаточно сложной наукой. Только постоянные усилия в изучении этой науки позволят вам глубоко понимать содержание и смысл законов, по которым развивается наш мир.

Изучение физики – это, в общем, бесконечный процесс, который можно сравнить с движением по лестнице всегда вверх.

Вопрос “почему?” - главный вопрос в физике. Задавайте его почаще себе, учителям, товарищам. Именно те, кого вопрос “почему” мучает всю жизнь, и становятся физиками.

Итак, приглашаю Вас, дорогие ребята, в захватывающий путь по исследованию простых явлений окружающего мира методами физической науки. Желаю успеха в постижении тайн мироздания, в раскрытии смысла понятий и законов физики!

Откройте тетради, запишите тему урока : “Что изучает физика. Некоторые физические термины. Наблюдения и опыты”.

Далее по ходу лекции учителя, учащиеся составляют опорный конспект (далее в тексте зеленый цвет шрифта).

Природа —> Физика —> Техника

Физика – это наука о наиболее простых и наиболее общих свойствах мира.

В IV веке до н.э. Аристотель ввел понятие “ФИЗИКА” (от греческого слова “фюзис” - природа).

В XVIII веке М.В. Ломоносов ввел в русский язык слово “физика”, издал в переводе с немецкого первый учебник по физике.

2. Изучение терминологии.

Учитель.Чтобы рассказывать о физике, изучать ее, приходится использовать специальные слова – термины.

Физические термины – это специальные слова, которыми пользуются в физике для краткости, определенности и удобства.

Физическое тело – это каждый окружающий нас предмет. (Показ физических тел: ручка, книга, парта)

Вещество - это всё то, из чего состоят физические тела. (Показ физических тел, состоящих из разных веществ)

Материя – это всё то, что существует во Вселенной независимо от нашего сознания (небесные тела, растения, животные и др.)

Физические явления – это изменения, происходящие с физическими телами. (Учитель показывает картинки природных явлений, а ученики отвечают – какое природное явление изображено на них). Учитель отпускает из поднятой руки спичечный коробок, дав ему упасть на стол. Какое явление здесь наблюдается? (Движение) Учитель зажигает спичку, свечу, зажигалку. Какое явление можно наблюдать? (Горение)

Среди большого разнообразия явлений в природе, физические явления занимают особое место. К ним относятся:

• Механические явления

• Электрические явления

• Магнитные явления

• Световые явления

• Тепловые явления

Учитель приводит примеры и демонстрирует опыты, связанные с физическими явлениями: скатывание шарика по желобу, электрическая искра, действие магнитов на железо, получение изображения свечи на экране при помощи линзы, кипение воды.

Физические величины - это измеряемые свойства тел или явлений. (Объем, температура, время, площадь, скорость, масса.) Физическую величину можно измерить, т.е. сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу этой величины. Каждая физическая величина измеряется в своих единицах. Например, единицей времени считается секунда, единицей длины – метр.

Физические приборы – это специальные устройства, которые предназначены для измерения физических величин и проведения опытов.

Какие приборы вы знаете? Учащиеся приводят примеры: линейка, секундомер, термометр, барометр ( учитель демонстрирует приборы).

3. Игра “Отгадай загадку”.

1. Сначала - блеск.За блеском – треск,За треском – плеск. (Молния, гром, дождь)

2. Никто его не видывал,А слышать – всякий слыхивал.Без тела, а живет оно,Без языка кричит. (Эхо)

3. На стене висит тарелка,По тарелке ходит стрелка.Эта стрелка напередНам погоду узнает. (Барометр)

4. Что с земли не поднимешь? (Тень) 

5. Две сестры качались,Правды добивались.А когда добились.То остановились. (Весы)

6. Считает весь век, А сам не человек. (Часы)

7. Я под мышкой посижуИ что делать укажу:Или разрешу гулять,Или уложу в кровать. (Термометр)

4. Обсуждение проблемы: какими методами, способами изучают физические явления.

Учитель. Давайте подумаем о том, как можно изучать физику. Откуда появляются у человека знания?

Учащиеся. Многие первичные знания появляются из собственных повседневных наблюдений.

Учитель. Совершенно верно. Именно с наблюдений и начиналась физика. Философы и ученые Древней Греции, такие как Аристотель, Архимед, Демокрит, в основном вели наблюдения. Из наблюдений они пытались установить закон, которому подчиняется то или иное наблюдаемое явление, и поставить знание установленного закона на службу человеку.

Представьте себя на некоторое время учеными-физиками. Вам предстоит совершить какое-то научное открытие, изобрести что-нибудь. Сразу это возможно? Могут ли открытия рождаться без знаний?

Учащиеся. Необходимо изучить предшествующий опыт, нужно многократно наблюдать одно и то же явление, чтобы увидеть, как оно изменяется при различных обстоятельствах. Ученый сначала может только предполагать, догадываться о том, как может происходить то или иное явление в новых условиях, но ему необходимо проверить и доказать предположения. Для этого ученый прибегает к опытам и измерениям.

Учитель. Совершенно верно. Изучение явлений – это достаточно долгий и тернистый путь – от гипотез, догадок, интуиции, наблюдений, через опыты к выводам. То есть источником физических знаний являются наблюдения и опыты.

Источники физических знаний

Окна в мир: зрение, слух, осязание, обоняние, вкус

—>

Мысль

Гипотеза,догадка,фантазия, мечта,интуиция

—>

Опыт

Вопрос природе на её языке вещей и событий

—>

Знание

III. Проверка усвоения изученного материала

(Фронтальный опрос учащихся; предварительно учитель сообщает о разной степени сложности заданий и желает учащимся успехов в выполнении более высокого уровня сложности; количество заданий можно сократить).

Начальный уровень

1. Приведите примеры тел, изготовленных из следующих веществ: дерева, бумаги, пластмассы.

2. Из каких веществ состоят следующие физические тела: книга, линейка, парта.

3. Назовите, какие физические тела могут быть сделаны из стекла, из резины, из пластмассы.

4. Какие из приведенных явлений являются механическими: движется автобус, плывет лодка, кипит вода.

5. Какие из приведенных явлений являются тепловыми: ученики греются у костра, Солнце нагревает крышу дома, летит мяч.

Средний уровень

1. Укажите, что относится к понятию “физическое тело”, а что к понятию “вещество”: автобус, трамвай, медь, мел, мед, очки.

2. Какое, из приведенных ниже слов, обозначает физическую величину: алюминий, длина, килограмм, термометр, Земля.

3. Какое из приведенных ниже слов обозначает единицу физической величины: объем, температура, плавление, метр, скорость.

4. Назовите из приведенных ниже явлений только физические: таяние снега, кипение воды, гниение картофеля, выпадение снега, почернение серебряной монеты.

5. Какими основными физическими явлениями сопровождается выстрел из пушки?

Достаточный уровень

1. В двух бидонах находилось молоко. В одном из них молоко скисло, а в другом отстоялись сливки. В каком из бидонов произошло физическое явление? Какое?

2. Мальчики во время похода попали в грозу. Они обратили внимание на то, что гром слышен всегда после удара молнии. Какое предположение можно сделать на основе этих наблюдений?

3. Какие наблюдения вы проводили в природе? Какие физические явления наблюдали? Приходилось ли вам ставить опыты? Какие? Каков главный признак, отличающий опыт от наблюдения?

Высокий уровень

1. Молоко продают в различной упаковке: бутылках, полиэтиленовых пакетах и бумажных коробках. Назовите достоинства и недостатки каждого из видов упаковки.

2. Влияет ли, по-вашему, функциональное назначение предмета(тела) на выбор вещества, из которого этот предмет (тело) изготовлен?

3. Обувь изготавливают из кожи, кожезаменителя, резины и специальных пластиков. Какие достоинства и недостатки имеет обувь каждого вида?

IV. Итоговое повторение

Закрепление изученного учебного материала по вопросам:

1. Что такое физика?

2. Что изучает физика?

3. Почему физику считают одной из основных наук о природе?

4. Какие физические термины вам известны?

5. Какие методы и способы позволяют нам получить знания о явлениях природы?

По ходу ответов учащиеся зарисовывают в тетрадях схему.

V. Домашнее задание

§ 1-2 читать, ответить на вопросы в конце параграфов учебника (Кабардин О.Ф.. Физика. 7 кл. –М.»Просвещение»:ФГОС, 2014).

В предлагаемые таблицы напишите по три примера.

1.

• Что нового, интересного вы узнали сегодня на уроке?

• Какие понятия должны запомнить?

• Что понравилось на уроке? Почему?

• Что не понравилось?

infourok.ru

фундаментальная наука о природе. Основные этапы развития физики. Единство природы и универсальность физических законов.

Физика - наука о природе, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства материального мира.

Слово «физика» в переводе с греческого означает «природа».

На стыке физики и других наук возникли: биофизика, астрофизика, геофизика, физическая химия.

В соответствии с многообразием форм материи и движения физика подразделяется на физику элементарных частиц, физику атомных я"дер', физику атомов, физику молекул, физику плазмы и др.

Как наука физика появилась из недр натурфилософии - философии природы.

' Всю историю физики можно условно разделить на три основных этапа: древний и средневековый этап, этап классической физики, этап современной физики.

Древний и средневековый этап.

геоцентрическая система и механика Аристотеля IV в. до н.э. гелиоцентрическая система Аристарха Самосского III в. до н.э. геоцентрическая система Птолемея II в. квазигелиоцентрическая система Коперника XVI в. гелиоцентрическая система Кеплера XVII в. Этап классической физики. механика Галилея механика Ньютона

теория электромагнитного поля Максвелла Этап современной физики. теория относительности Эйнштейна квантовая гипотеза Планка модель атома Бора

волновая механика Гейзенберга ' —.—— _ физика элементарных частиц: Дирак, Резерфорд. Единство природы и универсальность физических законов. Учение Аристотеля земная механика (несовершенная) небесная механика (идеальная)

Универсальность физических законов была открыта только в XVII веке усилиями Галилея и Ньютона. Галилей доказал несовершенство надлунного мира Аристотеля, обнаружив неровности на Луне и пятна на Солнце. Ньютон создал единые начала физики с общими законами инерции, динамики, действия и противодействия взаимного тяготения.

Универсальность физических законов и понятий заключается в том, что они применимы ко всему миру, доступному нашим наблюдениям. Атомы одинаковы везде - на Земле и в космосе. Универсальность физических законов подтверждает единство природы и Вселенной в целом,

№17

Второе начало (закон) термодинамики. Концепция энтропии и закон её возрастания.

В системе тел находящихся в термодинамическом равновесии, без внешнего вмешательства невозможны никакие реальные процессы.-' Следовательно, с помощью тел, находящихся в термодинамическом равновесии, невозможно совершить никакой работы, так работа связана с механическим движением, т.е. с переходом тепловой энергии в кинетическую.

Утверждение о невозможности получения работы за счет энергии тел, находящихся в термодинамическом равновесии, составляет сущность второго начала термодинамики. (Тепло не может переходить от менее нагретого тела к более нагретому. Тепло передается в

одном направлении Тепловые процессы всегда стремятся к равновесию.)

Окружающая нас среда обладает значительными запасами тепловой энергии. Двигатель, работающий только за счет энергии находящихся в тепловом равновесии тел, был бы для практики вечным двигателем. Второе начало термодинамики исключает возможность создания такого

вечного двигателя второго рода.

Необратимость тепловых процессов имеет вероятностный характер. Самопроизвольный переход тела из равновесного состояния в иеравновесное не невозможен, а лишь подавляюще маловероятен. В конечном результате необратимость тепловых процессов обусловливается

колоссальностью числа молекул, из которых состоит тело.

Молекулы газа стремятся к наиболее вероятному состоянию, т. е. состоянию с беспорядочным распредепением молекул, при котором примерно одинаковое число молекул движется вверх и вниз, вправо и влево, при котором в каждом объеме находится примерно одинаковое число молекул, одинаковая доля быстрых и медленных молекул в верхней и нижней частях какого-либо сосуда. Любое отклонение от такого беспорядка, хаоса, т. е. от равномерного и беспорядочного перемешивания молекул по местам и скоростям, связано с уменьшением вероятности, или представляет собой менее вероятное событие. Напротив, явления, связанные с перемешиванием, с созданием хаоса из порядка, увеличивают вероятность состояния. Только при внешнем воздействии возможно рождение порядка из хаоса, при котором порядок вытесняет хаос. В качестве примеров, демонстрирую­щих порядок, можно привести созданные природой минералы, построенные человеком большие и малые сооружения или просто радующие глаз

своеобразные фигуры.

Количественной характеристикой теплового состояния тела является число микроскопических способов, которыми это состояние может быть осуществлено. Это число называется статистическим весом состояния; обозначим его буквой Г. Тело, предоставленное самому себе, стремится перейти в состояние с большим статистическим весом. Принято пользоваться не самим числом Г, а его логарифмом, который еще умножается на постоянную Больцмана k. Определенную таким образом величину S = k 1пГ называют энтропией тела.

Нетрудно убедиться в том, что энтропия сложной системы равна сумме энтропии ее частей. Энтропия - мера беспорядка системы. Энтропия -части тепловой энергии к абсолютной температуре, которую нельзя превратить в работу: AS =AQ/T.

Закон, определяющий направление тепловых процессов, можно сформулировать как закон возрастания энтропии: для всех происходящих в замкнутой системе тепловых процессов энтропия системы возрастает, максимально возможное значение энтропии замкнутой системы

достигается в тепловом равновесии: S > 0.

Данное утверждение принято считать количественной формулировкой второго закона термодинамики, открытого Р.Ю.Клаузиусом (его

молекулярно-кинетическое истолкование дано Л.Больцманом).

Идеальному случаю — полностью обратимому процессу замкнутой системы — соответствует неизменяющаяся энтропия. Все естественные процессы происходят так, что вероятность состояния возрастает, что означает переход от порядка к хаосу. Значит, энтропия характеризует меру хаоса, которая для всех естественных процессов возрастает. В этой связи закон о невозможности вечного двигателя второго рода, закон о стремлении тел к равновесному состоянию получают свое объяснение. Почему механическое движение переходит в тепловое? Да потому, что механическое движение упорядочено, а тепловое беспорядочно, хаотично.

№24

studfiles.net

Смотрите также

• 
  Реферат коммерческие и некоммерческие организации
• 
  Физическая культура в вузе реферат
• 
  Как на флешку скинуть реферат
• 
  Реферат по педагогике высшей школы
• 
  Илья муромец реферат 4 класс
• 
  Реферат умный дом 7 класс
• 
  Операционная система реферат по информатике
• 
  Реферат по физкультуре подвижные игры
• 
  Реферат 6 класс по математике
• 
  Реферат по математике 5 класс
• 
  Реферат теория государства и права